误差补偿技术及其应用哈工大

工艺与检测数控机床误差补偿技术及应用提高在线检测精度的补偿技术天津大学 章　青　刘丽冰　刘又午 北京机床研究所　赵宏林　盛伯浩 摘要　文章利用在机测量运动链分析,提高测头球心的定位精度;同时以特征分析法来处理测头的内部误差。

通过补偿前后与三坐标测量机的实验数据对比,结果表明补偿效果良好。

关键词　在线检测　误差补偿　数控机床1　概述 加工过程的质量监测问题一直受到人们的重视。

制造业如何以低成本、高精度和灵活多变的柔性加工技术迎接二十一世纪的挑战也是人们关心的问题。

质量监控是现代加工技术的重要组成部分,作为加工过程监测手段的在机测头,可对工件安装定位、对刀、刀具磨损或破损以及加工件的形位尺寸等进行有效的监控。

目前针对测量精度问题的研究主要集中在如何提高测头系统的精度[5],当测头作为在机测量工具时,机床的坐标精度直接影响测量精度。

本文通过在机测量过程机床运动链分析,并以特征分析法来处理测头的内部误差,用软件补偿法提高测量精度。

2　在线检测过程的运动链分析 在线检测过程的运动链与加工过程相似,其区别是将刀具替换成测头。

根据机床几何误差补偿技术分析,将包括机床在内的在机测量系统抽象提炼,以低序体阵列形式描述机床拓补结构,通过相邻体的基本变换(包括位置变换矩阵和位移变换矩阵),其形式为(其中:c=cos,s=sin;A k、B k、C k为坐标系间的相对方位角)[AJ K]=c B k c C k-c B k s C k s B k x k (c A ks C k+s A k s B k c C k)(c A k c C k-s A k s B k s C k)-s A k c B k y k(s A k s C k-c A k s B k c C k)(c A k s B k s C k+s A k c C k)c A k c B k z k0001构成计算测头测球中心定位误差模型为R p o1=∏t=u[AJ K]R p k1式中:∏t=u表示多体系统低序体的连乘,R p k={x p k,y p k,Z p k}T为测头测球中心相对于刀具坐标系的坐标值。

误差补偿技术在几何量计量和机械制造中的应用摘要：近年来，由于中国社会主义市场经济的发展，信息科技水平进一步提高，并得到了应用。

其中，计量信息技术在机械加工制造行业的应用尤为重要，它不仅可以提高产品质量，而且还可以有效地改善生产效率，提升产品的整体质量。

因此，我们应该充分认识到计量信息技术的重要性，并将其发挥到极致。

关键词：误差补偿；关键技术；几何计量；应用近年来，检测科技取得了长足的进步，为机械生产制造行业的发展提供了强有力的支撑。

然而，目前国内测量技术在实际应用中仍存在不足，无法适应机械生产制造业的需求，也无法达到国家规定的标准，因此，有必要加强科研人员的研究，以提高计量技术的应用效率，为机械生产制造行业的发展提供更多的保障。

一、误差补偿的定义学习自然科学的人都知道错误是一种不可避免的现象，但是可以透过采取有效的措施来减小它的影响。

提升机械制造精度的方法有两种：错误预防法和误差补偿法。

前者采用改变设计和制造过程，从而抵消或减弱可能会存在的错误源；而后者则是采用调整机械加工指令，对机械制造过程实行错误补救，以获得合理的运行轨道，从而提升机械制造的准确度。

经过对原有错误的剖析、计算、总结和研究，构建一个误差数学模型，以期望能够有效地抵消或大幅度减弱当前存在的错误，最终实现人为误差与原有错误的平衡，从而提升零件尺寸准确度。

显而易见，误差补偿技术是一种更具经济效益且能够有效降低加工精度的方法，其优势远超过前者。

为了正确地开展差错赔偿，首先必须全面了解差错的性质及其相互关系，以便更好地剖析其产生的原因，这是整个差错赔偿过程的基础和前提。

只有深入了解各环节差错的特征，才能够制定出合理的预防和补偿措施，从而保证误差补偿技术的效果和合理化。

所以，在实行误差补偿以前，做好误差分析变得尤为重要。

二、误差补偿法分析当零件的精度受到影响时，整个系统中就会出现偏差情况。

为了解决这个现象，采用补偿法可以有效地减少误差，从而达到调节的目的。

精密复杂零件数控加工在线检测误差补偿研究发布时间：2021-09-06T11:07:37.133Z 来源：《科学与技术》2021年4月11期作者：张淞[导读] 精密复杂零件制造是一个国家制造业水平的集中体现。

随着我国数控加工张淞航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨 150000摘要：精密复杂零件制造是一个国家制造业水平的集中体现。

随着我国数控加工技术的飞速发展．人们对在线检测技术提出了更高的要求。

当前国内大量在线检测软件受机床系统、测头品牌等限制，编程烦琐，价格昂贵无法通用。

开发一套宏程序在线检测库，引入数控机床系统，通过调用宏程序并赋值，生成所需要的在线检测程序。

控制加工中心自动完成检测任务．这样不但可以有效提高产品检测精度、效率，还可以大大降低检测成本。

关键词：精密复杂零件数控加工；在线检测误差补偿；前言：制造业装备技术的不断进步，对零件的加工精度和效率等提出了愈来愈高的要求。

与规则零件相比较，复杂曲面零件的设计、加工和精度检测等过程更为复杂，要求有相应的检测技术对不同尺度、不同精度要求的各类复杂曲面加工精度进行检测和保证。

一、精密复杂零件数控加工在线检测原理复杂零件通常由圆柱、圆锥、凸台、凹槽、球、椭圆等几种基本体组合而成．将一个精密复杂零件按不同特征分解为不同的基本体。

在计算机上生成基本体在线检测宏程序，将基本体在线检测宏程序由通信接口传输至数控机床，通过调用基本体在线检测宏程序库中的宏程序并赋值，生成所需要的在线检测程序。

机床伺服系统驱动测头对被测件上的点、线、面、圆孔、圆柱、圆锥、凸台、凹槽、球、椭圆等基本体进行测量，测头测量时发出的触发信号通过测头与数控系统的专用接口转换为数控系统可识别的信号。

数控系统接收信号后，记录下各测量点坐标，对坐标进行处理，最终获得组合体的测量结果。

二、精密复杂零件数控加工在线检测误差补偿1.在线检测系统在误差分析与补偿的科学研究领域上仍然存在着关键性目前国内所开发的在线检测系统的检测对象较为单一，针对复杂曲面的在线检测系统较少，然而复杂曲面的零部件的应用越来越广泛，只能针对简单规则形体（如平面、圆柱等）的在线检测平台不能满足要求。

提高精密凸轮磨削精度的几何误差补偿技术范晋伟　副教授范晋伟1　关佳亮1　阎绍泽21.北京工业大学机电学院,北京,1000222.清华大学精密仪器与机械学系,北京,100084 摘要:针对精密凸轮加工中存在的精度问题,推导出凸轮磨削中的理想砂轮中心包络线的求解方程,进而将基于多体系统理论的误差补偿技术与凸轮加工设计方法相结合,研究了理想数控指令的生成方法、砂轮轮廓误差的计算方法、精密数控指令和逆变凸轮廓型的求解算法,在此基础上,开发出凸轮精密磨削过程的误差补偿与动态仿真分析软件。

实验表明,运用该软件生成的精密数控指令以及逆变凸轮廓型,可直接保证凸轮廓型的加工精度,提高凸轮生产效率50%以上。

关键词:误差补偿;多体系统;数控系统;凸轮机床中图分类号:TH137 文章编号:1004—132Ⅹ(2004)14—1223—04T echnology for E nhancing the G rinding Accuracy of Precision C am byG eometric E rror Compensation Method Fan Jinwei 1　Guan Jialiang 1　Yan Shaoze 21.Beijing Polytechnic University ,Beijing ,1000222.Tsinghua University ,Beijing ,100084Abstract :Focus on the grinding accuracy of a precision cam ,the calculation method for ideal envelop curve of grinding wheel center in cam grinding has been derived out.The technology of error compensation based on Multi -Body system and the design method of cam machining were combined together.The calculation methods for ideal NC instructions ,grinding errors and inverse contour of cam ,precision NC instructions were all discussed in detail.Based on the above research work ,the error com pensation and dynamic simulation s oftware for cam precision grind 2ing has been developed.Applying the precision NC instructions or the inverse contour of cam which was generated by the s oftware in cam grinding practice ,the results show that the cam grinding accuracy can be directly ensured and the productive rate can be improved more then 50%.K ey w ords :error compensation ;multi -body system ;NC system ;cam grinding machine收稿日期:2003—09—18基金项目:国家自然科学基金资助项目(50005002);北京市先进制造技术重点实验室资助项目0　引言在彩色套印印刷机中,大量使用精密凸轮来保证各印刷动作的协调性和准确性。

Classified Index: TP302U.D.C: 004.9Dissertation for the Master Degree in EngineeringRESEARCH ON KEY TECHNOLOGY OF ERROR CORRECTION AND DATA ACQUISITION IN AEROMAGNETIC COMPENSATIONCandidate：Yazhuo WangSupervisor：Prof. Xiamu NiuAcademic Degree Applied for：Master Degree in Engineering Speciality：Computer Science and Technology Affiliation：Shenzhen Graduate SchoolDate of Defence：December, 2014Degree-Conferring-Institution：Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要航空磁探测是一种基于航空平台的磁法测量技术，广泛用于地质构造、磁性填图、城市和工程稳定性等勘探任务。

航磁补偿是航空磁探系统数据处理的关键环节，目的是消除航空平台本身产生的干扰磁场，获得准确地磁场数据。

本文以提升航磁补偿精度为目标，对航磁补偿中的传感器误差校正技术和数据采集技术展开研究，提出了改进磁通门姿态测量精度的融合算法，并设计开发了基于PXI 平台的数据采集及处理系统，解决了航磁数据采集系统中的接口和同步等关键问题，为高精度航磁补偿提供了可靠的保障。

针对航磁补偿系统的关键测量数据—方向余弦的获取方法与误差模型展开研究，在深入分析磁通门传感器的工作原理的基础上，对磁通门测量磁场方向角的误差来源进行了分析和建模，提出了基于Bisquare的线性回归校正算法，算法采用householder矩阵分解辨识误差参数，具有高精度、高时效的优点；提出了基于数据融合技术的提升算法，能够得到更高精度的方向余弦数据。